Всички видове енергии и техните източници

Видовете енергия са различните начини, по които енергията се проявява. Енергията е способността на тялото да произвежда работа, тоест да насърчава действие или движение.

Електричество

Електрическата енергия е един от най-използваните видове енергия в света, лесно се транспортира чрез кабели и консерви да се произвеждат от различни енергийни източници, като вода, вятър, слънце и изгарящи вещества горива.

Електрическата енергия или електричеството е резултат от движещи се малки частици, наречени електрони, които се носят от проводници.

Всички електронни устройства и светлини, които включваме в домовете си, се захранват от електричество. Електричеството се произвежда в електроцентралите и достига до домовете ни чрез електрически кабели.

Електрическите кабели разпределят енергията, произведена в растенията.

Какви са източниците на електрическа енергия?

В централите електрическата енергия се произвежда от генератори, които се активират от движението на турбините. Движението на турбините може да се случи по два начина:

• механична енергия: когато турбините се движат от силата на водата и вятъра, както при водноелектрическите и вятърните електроцентрали.
• химична енергия: когато турбините се движат с пара от изгарящи горива, както в случая на термоелектрическите и атомните електроцентрали.

Някои примери за горива, използвани в ТЕЦ са: въглища, нефт, природен газ и биомаса. Ядрените централи използват радиоактивни елементи като уран и плутоний.

Механична енергия

Механичната енергия се отнася до способността на тялото да се движи. Механичната енергия е сумата от кинетична енергия и потенциална енергия.

• Кинетична енергия: това е енергията, свързана с движението на тялото, тя съществува винаги, когато придобие скорост;
• Потенциална енергия: е енергията на тяло, което е в позиция, но може да се движи. Това е енергия, която може да се превърне в кинетика.

Пример за потенциална енергия е метална топка, прикрепена към махало. Когато вдигнем топката с ръка, тя придобива потенциална енергия, тъй като ще се движи, когато я освободим.

Топка, окачена на махало, има потенциална енергия, когато е неподвижна, и кинетична енергия, когато е в движение.

Какво представляват механичните енергийни източници?

Механичната енергия съществува във всяко движещо се тяло или в позиция, от която то може да генерира движение, тоест да върши работа.

Можем да намерим примери за механична енергия в нашето ежедневие, като вятър, хвърлена във въздуха топка, бягащ човек или кола в движение.

Силата на водата е един от най-използваните механични енергийни източници за производството на други видове енергия, като електричество.

В хидроелектрическата централа силата на голям водопад се използва за придвижване на турбините, които задвижват генераторите и трансформират механичната енергия в електрическа.

Научете повече за механична енергия.

Термална енергия

Топлинната енергия е вътрешната енергия на тялото или веществото и е резултат от вибрацията на неговите атоми и молекули.

Топлинната енергия се получава от топлината: колкото по-горещо е веществото, толкова по-бързо ще се движат частиците и толкова по-висока е топлинната енергия.

Можем да измислим няколко примера за топлинна енергия в нашето ежедневие, като нагревателите, които използваме в студа, фурната, в която печем торта, и чаша горещ шоколад.

За да направим горещ шоколад например, слагаме студено мляко в кана за мляко и включваме котлона. Пламъкът загрява млякото и разбърква молекулите му, което води до увеличаване на топлинната енергия.

Храната, загрята на печка, придобива топлинна енергия.

Какви са източниците на топлинна енергия?

Топлинната енергия може да се получи от изгарянето на някои горива като газ, нефт или дърво, а също така може да се получи от слънчевите лъчи и топлината, произведена вътре в Земята.

Топлинната енергия се използва в някои инсталации за производство на други видове енергия, като електрическа и механична енергия, или може да се използва директно като топлинна енергия в отоплителните системи.

Научете повече за Термална енергия.

Ядрена енергия

Ядрената енергия е енергията, която съществува в ядрото на атома и която се освобождава, когато има делене или счупване на това ядро.

Атомите са частици, които образуват всички обекти, съществуващи в природата (включително телата ни). Те са изградени от протони, електрони и неутрони и ядро, откъдето идва енергията.

Ядрената енергия се използва за производство на електрическа енергия в няколко страни по света, но е използвана и за военни цели при производството на атомни бомби.

Атомна електроцентрала.

Какви са източниците на ядрена енергия?

Основният източник на ядрена енергия е уранът, радиоактивен елемент, намиращ се в скалите. Този елемент се получава от природата и се трансформира в пелети, които ще се използват в ядрените реактори.

Процесът на производство на енергия протича по следния начин:

• Ядрото на урана се разбива от неутрони, които се хвърлят към него;
• С разрушаването на ядрото се образуват два атома на урана;
• Когато ядрото се счупи, се освобождават енергия и нови неутрони;
• Тези неутрони се насочват към други ядра на урана, което ги кара да се счупят, като започват верижна реакция.

Научете повече за ядрена енергия.

Химична енергия

Химическата енергия е потенциална енергия и се съхранява в връзките на химичните елементи. Когато протича химическа реакция, тази енергия се освобождава.

Химичната реакция обикновено произвежда топлина и когато се получи, произхождащото вещество се трансформира в напълно ново вещество. Един от основните примери за химическа енергийна реакция е горенето.

Дървесината има химическа енергия, която се отделя при горенето.

Какви са източниците на химическа енергия?

Химическата енергия присъства в елементи, които при изгаряне произвеждат енергия, като въглища, биомаса, дървесина и нефт.

Тези елементи се образуват от химически връзки и когато изгарят, те отделят енергия и техните атоми се реорганизират, образувайки ново химично вещество.

Нека разгледаме реакцията на изгаряне на водорода (H₂), което се случва с половин кислородна молекула (½ O₂):

З.₂ + ½₂ → H₂О

Когато молекулата на водорода реагира с половината молекула кислород, се получава реакция, при която се отделя енергия и чийто продукт е водна молекула.

Друг пример би бил изгарянето на въглища (C), които реагират в контакт с кислород (O₂):

C + O₂ → CO₂

Въглеродната молекула реагира с молекулата на кислорода, променяйки химичните връзки и образувайки молекула на въглероден диоксид (CO).₂). В този процес има и освобождаване на енергия.

Научете повече за химична енергия.

Енергийни източници: какво представляват възобновяемата и невъзобновяемата енергия?

Енергийните източници са суровините, използвани за производство на енергия. Енергията се използва за работата на машини, транспортни средства и електронни устройства.

Производството на енергия може да окаже значително въздействие върху природните ресурси и устойчивостта на планетата. В тази връзка енергийните източници могат да бъдат класифицирани като възобновяеми и невъзобновяеми.

Възобновяеми енергийни източници

Възобновяемите енергии са енергийни източници, които не се изчерпват при използване, като вятърна или слънчева енергия. Независимо от това колко тези ресурси се използват за производство на енергия, тяхната наличност в природата не е намаляла.

Основните източници на възобновяема енергия са:

• вода: силата на движението на водата завърта турбините и активира генераторите, които произвеждат енергия;
• вятър: силата на ветровете завърта вятърните мелници или колелата и активира вятърните турбини, които произвеждат енергия;
• Геотермална: Парата и горещата вода от топлината вътре в Земята се използват за завъртане на турбини и производство на енергия. Този енергиен източник се получава от сондажа на дълбоки резервоари;
• Слънчева: слънчевите панели улавят енергия от топлина и слънчева светлина, която преминава през инвертор и се трансформира в електрическа енергия;
• биомаса: е енергията, получена от изгаряне на органични вещества от животински или растителен произход. Биомасата може да се получи при разлагане на хранителни и растителни отпадъци, животински тор и боклук;
• океани: е енергията, получена от движението на приливите и отливите (приливно движение) или морските вълни (без двигател). Движението на водата задвижва електрически генератори, които са полупотопени в морето и съхраняват енергия.

Научете повече за възобновяема енергия.

Невъзобновяеми енергийни източници

Невъзобновяемите енергийни източници са тези, които могат да бъдат изчерпани с употреба, тъй като природата не е в състояние да ги подновява със същата скорост, с която се използват.

Тези източници са от органичен произход, както от растителен, така и от животински произход, и се формират от природата при бавни процеси, които могат да продължат до милиони години.

Основните невъзобновяеми енергийни източници са:

• Минерални въглища: въглищата са изкопаеми горива, получени чрез добив и се използват за производство на електричество в термоелектрически централи. Използва се и като топлинна енергия за промишлени процеси;
• Нефт: Нефтът е изкопаемо гориво, получено от сондажи в океанското дъно. Използва се за производство на електрическа енергия, а също и в горивата за моторни превозни средства;
• Природен газ: Природният газ също е изкопаемо гориво и обикновено се намира близо до нефт. Природният газ също се използва като гориво и за производство на електричество;
• ядрени горива: Ядрената енергия се получава главно от уран, материал, който се предлага в ограничени количества в природата. Освен че не са възобновяеми, ядрените горива са опасни и поради своята радиоактивност.

Научете повече за невъзобновяеми енергии.

Кои са основните енергийни източници в Бразилия?

Според данните от Министерството на мините и енергетиката за 2016 г. Бразилия е една от страните, които използват най-много енергия от възобновяеми източници, те представляват 42,9% от енергийната му матрица.

Като се има предвид целия свят, процентът на възобновяемата енергия е само 13,7%, което представлява предимство по отношение на устойчивостта на страната. Освен това има диверсификация на енергийните източници, проверете го.

Възобновяемите енергии представляват 42,9% от бразилската енергийна матрица

• Биомаса от захарна тръстика: 17%
• Хидравлика: 12%
• Дърва за огрев и въглища: 8%
• Избелващо средство и други възобновяеми източници: 5,9%

Itaipu е най-голямата водноелектрическа централа в Бразилия и втората по големина в света.

Невъзобновяемите енергии представляват 57,1% от бразилската енергийна матрица

• Нефт и деривати: 36,4%
• Природен газ: 13%
• Въглища: 5,7%
• Уран: 1,4%
• Други невъзобновяеми източници: 0,6%

Платформа за добив на нефт в Ангра дос Рейс, Рио де Жанейро.

Първичните енергийни източници се трансформират във вторична енергия

Основните енергийни източници са тези, които идват директно от природата и се трансформират във вторични енергии, които да се използват от човека. Някои първични енергийни източници са: вода, слънце, вятър, изкопаеми горива, захарна тръстика и уран.

Тези енергии се улавят в трансформационни центрове, като електроцентрали и рафинерии, и се трансформират във вторични енергии. Някои примери за вторична енергия са: електричество, биогаз, петролни продукти, етанол, бензин и въглища.

3 примера за въздействие върху околната среда, причинено от производството на енергия

След индустриалната революция търсенето на енергия нарасна с много високи темпове. Енергията е необходима за работата на промишлеността, транспорта, производството на електроенергия в домовете, за селското стопанство и т.н.

Тази висока нужда от производство на енергия причинява големи въздействия върху околната среда, като замърсяване на въздуха и океаните и дисбаланс на екосистемите. Вижте някои от основните въздействия върху околната среда от производството на енергия:

1. Изкопаемите горива са най-отговорни за глобалното затопляне

В момента най-използваните енергийни източници в света са изкопаемите горива. Заедно нефтът, природният газ и въглищата представляват 81% от цялото производство и потребление на енергия в света.

Изкопаемите горива се състоят от цялата жива материя (растения и животни), която се разлага в продължение на милиони години. Това означава, че производството ви се случва много бавно.

Тези горива имат голямо количество въглерод в състава си и химическата реакция, която протича по време на изгарянето им, отделя енергия и газове като въглероден диоксид.

Каква е връзката на изкопаемите горива с глобалното затопляне?

Изгарянето на изкопаеми горива отделя парникови газове като въглероден диоксид (CO₂), водна пара (H₂О), метан (СН₄) и азотен оксид (N₂О).

Тези газове се натрупват в атмосферата и предотвратяват отразяването на слънчевите лъчи обратно в атмосферата. Част от топлината, която трябва да бъде отразена, се улавя на повърхността на Земята, повишавайки нейната температура.

Глобалното затопляне води до топене на полярните ледени шапки и повишаване на морското равнище, изчезване на видове и дисбаланс на екосистемите.

Глобалното затопляне води до топене на ледниците.

2. Ядрените горива са радиоактивни и животозастрашаващи

Производството на ядрена енергия е обект на много критики поради рисковете, свързани с използването на радиоактивни материали. Най-големите въздействия на този вид енергия са:

Риск от замърсяване с хвостохранилища

Елементите, използвани в производството на ядрена енергия, като уран и плутоний, представляват голям риск за живота, тъй като са силно радиоактивни.

За производството на ядрена енергия се използват пелети от уран диоксид, които остават токсични в продължение на хиляди години и трябва да се съхраняват в оловни резервоари.

Ако тези остатъци не се съхраняват правилно, те могат да замърсят почвите и водите, причинявайки дисбаланс в екосистемите и представлявайки рискове за всички форми на живот.

Риск от замърсяване при аварии

Ядрените централи следват строги протоколи за безопасност, но крият риск от изтичане и аварии, като тези, които се случиха в Чернобил (1986) и Фукушима (2011).

Излъчената при тези аварии радиация може да причини смъртни случаи, заболявания като рак, малформации на плода, генетични мутации при насекоми, растения и животни и изгаряния.

Отопление на морска вода

Заводите за производство на ядрена енергия използват морска вода за охлаждане на реакторите, които движат турбините и достигат много високи температури.

В този процес морската вода, използвана за охлаждане, се нагрява и връща в морето с 60 ° C по-топло от околната температура, което може да повлияе на морската екосистема.

Строеж, разрушен след инцидента в Чернобил, Украйна.

3. Водноелектрическата енергия е възобновяема, но това води до въздействие върху околната среда

Водноелектрическите централи използват механичната енергия на силата на водата за преместване на турбините, но за да може водата да достигне необходимата якост, се изграждат язовири, които язовират водата.

Когато язовирът се запълни, язовирите се отварят и водата се спуска с голямо налягане, придвижвайки турбините за генериране на електричество.

Въпреки че е възобновяем, за изграждането на язовир е необходимо да се наводни много голяма площ, причинявайки големи въздействия върху околната среда, като изчезване на видове и изменение на екосистемите.

Освен това, тъй като те използват много големи площи, строителството на водноелектрически централи обикновено премахнете речните общности, които са принудени да напуснат домовете си и да започнат отначало в други местоположения.

Язовир на централа Itaipu.

Научете повече за: изкопаеми горива и глобално затопляне и парников ефект.